UASB设计说明书.doc

目 录第一章 绪论 2第二章 设计说明 32.1 UASB的原理 32.1.1 基本原理 32.1.2 基本要求 32.2 UASB反应器的结构 42.2.1 UASB反应器的组成 42.3 工艺流程图 52.4 预处理设施 52.4.1 格栅 52.4.2 调节池 62.4.3 加药混凝 62.4.4 氨吹脱 6第三章 UASB反应器的设计计算 83.1 进水状况与设计参数的确定 83.2 UASB反应器容积及主要工艺尺寸的确定 93.2.1 UASB反应器容积的确定 93.2.2 主要构造尺寸的确定 93.3 布水系统的计算与设计 113.3.1布水系统设计原则： 113.3.2 具体设计 113.4 三相分离器的设计 113.4.1 设计原则 113.4.2设计计算 123.5出水系统设计 143.6排泥系统设计 153.7浮渣清除方法的考虑 153.8防腐措施 16第四章 辅助设施 174.1 剩余沼气燃烧器 174.2 保温加热设备 174.3 监控设备 17第五章 UASB的优缺点及效益分析 185.1 UASB的优缺点： 185.1.2 UASB的主要优点 185.1.2 UASB的主要缺点 185.2 效益分析 18第六章 总结 19参考文献 20第一章 绪论在全社会提倡循环经济，关注工业废弃物实施资源化再生利用的今天，厌氧生物处理显然是能够使污水资源化的优选工艺。

近年来，污水厌氧处理工艺发展十分迅速，各种新工艺、新方法不断出现，包括有厌氧接触法、升流式厌氧污泥床、档板式厌氧法、厌氧生物滤池、厌氧膨胀床和流化床，以及第三代厌氧工艺EGSB和IC厌氧反应器，发展十分迅速 厌氧生物处理过程能耗低；有机容积负荷高，一般为5－10kgCOD/m3.d，最高的可达30-50kgCOD/m3.d；剩余污泥量少；厌氧菌对营养需求低、耐毒性强、可降解的有机物分子量高；耐冲击负荷能力强；产出的沼气是一种清洁能源 　升流式厌氧污泥床UASB( Up-flow Anaerobic Sludge Bed，注：以下简称UASB）工艺由于具有厌氧过滤及厌氧活性污泥法的双重特点，作为能够将污水中的污染物转化成再生清洁能源——沼气的一项技术对于不同含固量污水的适应性也强，且其结构、运行操作维护管理相对简单，造价也相对较低，技术已经成熟，正日益受到污水处理业界的重视，得到广泛的欢迎和应用1971年荷兰瓦格宁根（Wageningen）农业大学拉丁格（Lettinga）教授通过物理结构设计，利用重力场对不同密度物质作用的差异，发明了三相分离器使活性污泥停留时间与废水停留时间分离，形成了下流式厌氧污泥床（UASB）反应器的雏型。

1974年荷兰CSM公司在其6m3反应器处理甜菜制糖废水时，发现了活性污泥自身固定化机制形成的生物聚体结构，即颗粒污泥（granular sludge）颗粒污泥的出现，不仅促进了以UASB为代表的第二代厌氧反应器的应用和发展，而且还为第三代厌氧反应器的诞生奠定了基础 UASB工艺对于不同含固量污水的适应性也强，且其结构、运行操作维护管理相对简单，造价也相对较低，技术已经成熟，正日益受到污水处理业界的重视，得到广泛的欢迎和应用第二章 设计说明2.1 UASB的原理2.1.1 基本原理UASB由污泥反应区、气液固三相分离器（包括沉淀区）和气室三部分组成在底部反应区内存留大量厌氧污泥，具有良好的沉淀性能和凝聚性能的污泥在下部形成污泥层要处理的污水从厌氧污泥床底部流入与污泥层中污泥进行混合接触，污泥中的微生物分解污水中的有机物，把它转化为沼气沼气以微小气泡形式不断放出，微小气泡在下升过程中，不断合并，逐渐形成较大的气泡，在污泥床下部由于沼气的搅动形成一个污泥浓度较稀薄的污泥和水一起下升进入三相分离器，沼气碰到分离器下部的反射时，折向反射板的四周，然后穿过水层进入气室，集中在气室沼气，用导管导出，固液混合液经过反射进入三相分离器的沉淀区，污水中的污泥发生絮凝，颗粒逐渐增大，并在重力作用下沉降。

沉淀至斜壁下的污泥沿着斜壁滑回厌氧反应区内，使反应区内积累大量的污泥，与污泥分离后的处理出水从沉淀区溢流堰下部溢出，然后排出污泥床 2.1.2 基本要求 　　（1）为污泥絮凝提供有利的物理、化学和力学条件，使厌氧污泥获得并保持良好的沉淀性能； 　　（2）良好的污泥床常可形成一种相当稳定的生物相，保持特定的微生态环境，能抵抗较强的扰动力，较大的絮体具有良好的沉淀性能，从而提高设备内的污泥浓度； 　　（3）通过在污泥床设备内设置一个沉淀区，使污泥细颗粒在沉淀区的污泥层内进一步絮凝和沉淀，然后回流入污泥床内2.2 UASB反应器的结构2.2.1 UASB反应器的组成图2-1 UASB反应器示意图UASB反应器包括以下几个部分：进水和配水系统、反应器的池体和三相分离器在UASB反应器中最重要的设备是三相分离器，这一设备安装在反应器的顶部并将反应器分为下部的反应区和下部的沉淀区为了在沉淀器中取得对下升流中污泥絮体／颗粒的满意的沉淀效果，三相分离器第一个主要的目的就是尽可能有效地分离从污泥床／层中产生的沼气，特别是在高负荷的情况下，在集气室下面反射板的作用是防止沼气通过集气室之间的缝隙逸出到沉淀室，另外挡板还有利于减少反应室内高产气量所造成的液体絮动。

反应器的设计应该是只要污泥层没有膨胀到沉淀器，污泥颗粒或絮状污泥就能滑回到反应室（应该认识到有时污泥层膨胀到沉淀器中不是一件坏事相反，存在于沉淀器内的膨胀的泥层将网捕分散的污泥颗粒／絮体，同时它还对可生物降解的溶解性COD起到一定的去除作用）另一方面，存在一定可供污泥层膨胀的自由空间，以防止重的污泥在暂时性的有机或水力负荷冲击下流失是很重要的水力和有机(产气率)负荷率两者都会影响到污泥层以及污泥床的膨胀UASB系统原理是在形成沉降性能良好的污泥凝絮体的基础下，并结合在反应器内设置污泥沉淀系统使气、液、固三相得到分离形成和保持沉淀性能良好的污泥(其可以是絮状污泥或颗粒型污泥)是UASB系统良好运行的根本点2.3 工艺流程图出水格栅调节池吹托塔混凝沉淀池UASB 反应器进水2.4 预处理设施污水预处理是污水进入传统的沉淀、生物等处理之前根据后续处理流程对水质的要求而设置的预处理设施，是污水处理厂的咽喉一般渗沥水中，含有悬浮物质，由于垃圾来源广泛，废水中悬浮物质变化范围很广，为了保护后续处理能够顺利进行，需要进行预处理，主要设施包括格栅、调节池、沉淀池、气浮池等若预处理工艺不达标，造成栅渣过多，对后续的处理设备损耗大。

2.4.1 格栅　　格栅是一组(或多组)相平行的金属栅条与框架组成,倾斜安装在进水的渠道,或进水泵站集水井的进口处,以拦截污水中较大的悬浮物及杂质,以保证后续处理构筑物或设备的正常工作.按格栅栅条间距的大小不同,格栅分为粗格栅、中格栅和细格栅3类按格栅的清渣方法，有人工格栅和机械格栅两种格栅设备一般用于污水处理的进水渠道下或提升泵站集水池的进口处，主要作用是去除污水中较大的悬浮或漂浮物，以减轻后续水处理工艺的处理负荷，并起到保护水泵、管道、仪表等作用当拦截的栅渣量大于0.2m3/d时，一般采用机械清渣方式；栅渣量小于0.2m3/d时，可采用人工清渣方式，也可采用机械清渣方式本设计采用机械清渣方式，采用旋转鼓筒式格栅，格栅宽度s=40mm,栅条间隙b=15mm,栅前水深h=0.3m,过栅流速v=0.5m/s,安装倾角为a=452.4.2 调节池对于有些反应，如厌氧反应对水质、水量和冲击负荷较为敏感，所以对于工业废水适当尺寸的调节池，对水质、水量的调节是厌氧反应稳定运行的保证调节池的作用是均质和均量，一般还可考虑兼有沉淀、混合、加药、中和和预酸化等功能调节池可以对水量和水质调节，调节污水pH值、水温，有预曝气作用，还可用作事故排水。

设计水利停留时间为7小时，尺寸为10105=500m3渗液量为15007/24=437.5 < 500m3 ,故满足设计要求采用浆式机械搅拌设备，达到混合均匀的效果2.4.3 加药混凝混凝是对废水处理中用于除去悬浮物质和胶体的分离技术，在废水中预先投加化学药剂（混凝剂）来破坏胶体的稳定性，使废水中的胶体和细小悬浮物聚集成具有可分离性的絮凝体；混凝的优点是处理效果好、生产效率高、药剂用量节约、占地面积少 混凝药剂的投加方法包括湿法和干法2种由于干法对药剂的颗粒度要求较高，投加量难以控制，劳动起那孤独大，故采用湿法投加投加药剂为硫酸铝溶液和PAM(阴离子型)，调节渗滤液的ph值为6~7，机械搅拌混合池采用方形水池，采用机械混合中的浆板式混合，因为它结构简单，易于加工制造2.4.4 氨吹脱在渗沥液中氨的浓度则可能达到数千毫克每升由于氨具有毒性，它可以通过耗氧造成其它生物无法生存，氮化物是植物性营养物，会造成水中藻类异常繁殖，破坏自然环境，水中NO3--N浓度高时，婴儿饮用后有可能患变性血色蛋白症因此在排放之前，必须去除氨 利用吹脱技术去除填埋场渗滤液中的氨是一项可行的技术，特别适用于建设有填埋气体发电站的场合，其主要优点是占地面积小，氨去除效果好，氨吹脱一般采用吹脱池和吹脱塔2类设备，但是吹脱池占地面积较大，而且容易造成二次污染，所以氨吹脱常采用吹脱塔设备。

第三章 UASB反应器的设计计算3.1 进水状况与设计参数的确定本设计进出水的水质情况如下表所示：表1 UASB反应器进出水水质指标CODcrBOD5SSNH4-Nph进水2800012000800010006~9出水40001200800606~9经预处理后渗滤液中的各种污染物都被部分去除，根据以下所选流程污染物的去除率大概为： CODcr去除为55%，SS去除90%，BOD5去除25%，NH4-N去除95%，流量Q=1500m3/d=62.5 m3/h，所以UASB反应器进水水质参数为：进水CODcr含量：CODcr=28000（1-55%）= 12600 mg/l进水BOD5含量 BOD5=12000 (1-25%) = 9000 mg/l进水NH4-N含量： NH4-N =1000（1-95%）= 50 mg/l进水SS含量： SS=8000 （1-80%）= 1600 mg/lUASB处理CODcr+大于10000 mg/l 的渗滤液时，当CODcr负荷为3.6~19.7 kg/( m3d),平均污泥泥龄为1.0~4.3d ,t=303K时，CODcr+和BOD5分别为85%和93%，SS去除率大于80%。

出水CODcr含量CODcr=12600（1-55%）= 1890 mg/l < 4000 mg/l出水BOD5含量BOD5= 9000 (1-25%) = 900 mg/l < 1200 mg/l出水NH4-N含量： NH4-N = 50 mg/l出水SS含量： SS=1600 （1-80%）= 320 mg/l < 800 mg/l通过以下对比说明废水通过UASB反应器处理后出水水质已经达到要求出水水质3.2 UASB反应器容积及主要工艺尺寸的确定3.2.1 UASB反应器容积的确定本设计采用容。